Senzori termici pentru pornire, oprire: selecție, conectare, instrucțiuni

Clasificarea termostatelor

Regulatoarele de temperatură pentru cazanele de încălzire asigură un regim de temperatură dat al camerei cu o precizie suficient de mare. Abaterile, de regulă, nu depășesc 0,50 C - 1,00 C. Lucrul lor se efectuează cu ajutorul unei varietăți de actuatoare, care determină de fapt apartenența termostatului la unul sau alt tip. După numărul și conținutul funcțiilor îndeplinite dispozitivele sunt clasificate după cum urmează:

• Functie unica (mentinerea unei temperaturi setate exclusiv).
• Multifuncțional sau programabil.

În funcție de tipul de execuție, termostatele sunt împărțite în dispozitive care sunt conectate la cazanul de încălzire prin cabluri și wireless. Instalarea dispozitivului de comandă se realizează într-un loc accesibil care asigură un flux de aer suficient. În plus, este recomandabil să se excludă amplasarea aparatelor electrice de uz casnic (televizoare, dispozitive de încălzire și iluminare etc.) în vecinătatea regulatorului, deoarece acest lucru poate afecta în mod semnificativ corectitudinea funcționării sale.

Controler de cameră programabil

Un termostat programabil pentru un cazan de încălzire oferă posibilitatea de a selecta temperatura necesară (confortabilă) la durata dorită, poate fi ușor reconfigurat la un alt mod de funcționare. Dotarea dispozitivului cu un cronometru vă permite să setați diferite modele pentru funcționarea sistemului de încălzire pentru weekend și zilele lucrătoare. Există temporizatoare care pot suporta anumiți parametri în funcție de ziua săptămânii. Prezența unor astfel de funcții în regulatorul de temperatură vă permite să reglați sistemul de încălzire a spațiului în conformitate cu stilul de viață predominant și să garantați că microclimatul de temperatură trebuie menținut chiar și în absența proprietarilor.

Acest controler are câteva opțiuni care extind semnificativ capacitățile sistemului de încălzire în ansamblu:

• „Batch”, o funcție care oferă oprire periodică (timp de câteva ore) și reluarea ulterioară a sistemului.
• "Vacanţă". Scopul acestei opțiuni este de a crește sau de a reduce intensitatea încălzirii spațiului pentru un anumit număr de zile.
• "Suprapune". O misiune care vă permite să modificați temporar setările programului într-una dintre perioade.

Dispozitiv central

De regulă, un dispozitiv de acest tip este utilizat pentru a controla eficient sistemul de încălzire al întregii case și este plasat la o anumită distanță de cazanul de încălzire. Astfel de dispozitive sunt echipate cu un termostat dilatometric care funcționează de la distanță. Principiul funcționării sale este măsurarea temperaturii ambiante și, în funcție de fluctuațiile sale, pornirea (oprirea) cazanului de încălzire.

Descrierea și caracteristicile unui termostat cu două canale (termostat) pe ATmega8 și DS18B20

Controlul temperaturii este realizat de doi senzori de temperatură DS18B20 - fiecare canal are propriul senzor. Pe baza rezultatelor măsurării temperaturii de către senzori, dispozitivul controlează două canale de control, cu sarcinile conectate la acestea, în conformitate cu presetările.

Canalele sunt identice, fiecare canal poate funcționa în următoarele moduri: 1. Menținerea unei anumite temperaturi (pentru pozitiv - doar modul „încălzire”, pentru negativ - numai modul „răcire”) 2. Menținerea temperaturii în anumite limite ( pozitiv, negativ, mixt pentru modurile „Încălzire” și „răcire”) 3.Încălzire o singură dată la o anumită temperatură, o singură dată răcire la o anumită temperatură (modul este pornit manual)

Pasul de setare a temperaturii este de 1 grad, ceea ce este suficient. Pentru a face un pas de 0,1 grade, cu o precizie a senzorului de + -0,5 ° C, mi se pare că nu există un sens special. Și dacă temperatura se schimbă încă la o viteză suficient de mare, senzorul pur și simplu nu va avea timp să urmărească temperatura curentă cu o precizie de 0,1.

Intervalul de setare a temperaturilor pentru pornirea și oprirea sarcinii: - pozitiv - până la + 99 ° C - negativ - până la -50 ° C Sarcina este pornită de un nivel ridicat de la ieșirea portului microcontrolerului, oprit - cu un nivel scăzut. Termometru cu două canale cu o gamă de măsurare a temperaturii curente de la -55 ° C la + 125 ° C cu o rezoluție de: - temperaturi pozitive de până la 99 ° C - 0,1 grade, peste 99 de grade - până la un grad - temperaturi negative crescute la -9,9 ° C - 0,1 grade, sub -9,9 grade - până la un grad Perioada de măsurare a temperaturii - aproximativ 1 sec. Dispozitivul este controlat de trei butoane. Canalul este deconectat înregistrând zero setări pentru pornirea și oprirea canalului. Dispozitivul este alimentat de la o sursă stabilizată de 5 volți.

Dacă apare o eroare la lucrul cu senzorul, numărul indicatorului de eroare corespunzător este afișat pe indicator și sarcina este oprită: Er.1 - fără nivel ridicat pe linia DQ Er.2 - fără impuls de prezență de la Er.3 senzor - un nivel ridicat pe linia DQ după ce pulsul nu este restabilit prezența Din păcate, din cauza necesității de a organiza o indicație dinamică a șase biți de indicatori, problema cu verificarea codului CRC nu a fost încă rezolvată. Până în prezent, această problemă a fost pe jumătate rezolvată - este posibil să verificați CRC și chiar dacă nu priviți cu atenție, pâlpâirea indicatorilor este imperceptibilă, dar nu a fost încă rezolvată complet. Nu există nici o verificare CRC în acest program. Dacă este posibil să introduceți o verificare CRC, atunci cu siguranță va fi postat un nou program. Dacă programul se blochează, cronometrul câinelui de pază va funcționa și microcontrolerul va fi repornit. Repornirea nu va afecta funcționarea dispozitivului, cu excepția cazului - sarcinile vor fi deconectate atunci când se utilizează modul unic de încălzire / răcire

În marea majoritate a termostatelor care „merg” pe Internet, este stabilit următorul algoritm de funcționare: - temperatura de control este setată - histerezisul este setat - modul de funcționare este selectat - fie „încălzire”, fie „răcire”

În acest dispozitiv, algoritmul este construit puțin diferit (mi se pare că este mai practic și mai convenabil): - temperatura pentru pornirea sarcinii este setată - temperatura pentru oprirea sarcinii este setată - și atât

Care sunt avantajele (după părerea mea) unui astfel de algoritm: 1. Dacă trebuie, de exemplu, să menținem temperatura în intervalul 22-25 ° C, atunci stabilim aceste valori, nu este nevoie să căutăm „centrul” și calculați valoarea histerezisului 2. Modul de funcționare - "încălzire" sau "răcire" de către dispozitiv este selectat automat, pe baza logicii valorilor setate pentru pornirea și oprirea sarcinii, de exemplu: - dacă temperatura de pornire este de + 20 ° C, iar cea de oprire este de + 25 ° C, atunci, în mod natural, este selectat modul „încălzire” - dacă temperatura de pornire este de + 5 ° C, iar oprirea -10 ° C , apoi, desigur, este selectat modul „răcire”

Diagrama unui termostat cu două canale, termostat pe ATmega8:

Circuitul este similar cu cel al unui termometru cu două canale. S-au adăugat trei butoane pentru a controla dispozitivul, ieșirile microcontrolerului PC3 și PC4 sunt conectate la unitățile de control al sarcinii (primul și respectiv al doilea). În diagramă, unitățile de control nu sunt dezvăluite, vom vorbi despre ele la sfârșitul articolului.

Program de termostat cu două canale (termostat) pe ATmega8 și DS18B20

Microcontroler ATmega8 (cu orice denumire de literă) cu o frecvență de ceas internă de 8 MHz.Algoritmul programului este implementat la întreruperile de la contoare-temporizatoare T0 (modul de operare) și T2 (setarea pragurilor de încărcare / oprire). Când dispozitivul este pornit, datele necesare sunt configurate, datele sunt încărcate din EEPROM, prescalerele temporizatorului sunt setate la CK / 64, întreruperile temporizatorului sunt setate la revărsare (perioadă de 2 ms). Timer T0 întrerupere activată, întrerupere globală activată. Mai mult, prin întreruperea temporizatorului T0: - datele sunt citite de la senzorii DS18B20 și temperatura curentă este afișată pe indicatori - temperatura curentă de la senzori este comparată cu valorile pragurilor de pornire / oprire setate - controlul sarcinii ( on / off) - interogarea butonului Prin apăsarea butonului "Selectare": - interzicerea temporizatorului T0 este interzisă - întreruperea temporizatorului T2 este permisă În plus, prin întreruperea temporizatorului T2: - interogarea butoanelor - setarea pragurilor de pornire / oprire pentru două canale - scrierea datelor de setări în EEPROM - după setarea pragurilor de pornire / oprire - resetare hardware în continuare - în cerc.

Control termostat dual channel (termostat) pe ATmega8 și DS18B20

Dispozitivul este controlat de trei butoane: 1. „Selectați” - comutați la modul de setare a pragurilor pentru pornirea / oprirea canalelor - selectarea următorului element de meniu pentru setarea pragurilor pentru pornirea / oprirea canalelor - resetare hardware (automat, după setarea pragurilor) 2. "+" - creșterea citirilor (pornirea forțată a primului canal în modul de încălzire / răcire unică) 3. "-" - scăderea citirilor (pornirea forțată a celui de-al doilea canal în modul de încălzire / răcire unică) Apăsarea butoanelor nr. 2 și nr. 3 modifică odată citirile cu 1 grad; apăsarea - creșterea / scăderea automată a citirilor cu 1 grad cu o frecvență acceptabilă. Când dispozitivul este pornit inițial, sunt scrise zerouri în setările pragurilor de încărcare / oprire. Când porniți din nou dispozitivul, în modul de setare a pragului, vor fi afișate setările înregistrate anterior.

1. Modul de control al temperaturii

În acest mod, este necesar să setați aceiași parametri pentru pornirea și oprirea sarcinii. Trebuie avut în vedere faptul că menținerea temperaturii în intervalul pozitiv de temperatură se efectuează în modul "Încălzire". De exemplu, trebuie să menținem o temperatură constantă de + 45 ° C la sarcina nr. 1. Setăm temperatura de pornire și temperatura de oprire la 45 ° C. Dacă temperatura este mai mică decât valoarea setată, dispozitivul va porni sarcina. Când temperatura atinge + 45 ° C, dispozitivul va deconecta sarcina. Dacă temperatura „încearcă” să scadă sub + 45 ° C (cu 0,1 grade), dispozitivul va porni sarcina. Când temperatura atinge + 45 ° C, dispozitivul va opri sarcina. Menținerea temperaturii în intervalul negativ se efectuează în modul "Răcire". De exemplu, trebuie să menținem o temperatură constantă de -7 ° C la sarcina nr. 2. Am setat temperatura pentru pornirea și oprirea sarcinii la -7 ° C. Dacă temperatura este mai mare de -7 ° C (de exemplu +1 grade) dispozitivul va porni sarcina. Când temperatura atinge -7 ° C, dispozitivul va deconecta sarcina. Când temperatura crește cu 0,1 grade (-6,9 ° C), sarcina va fi pornită.

2. Mod de control termic

În acest mod, selectarea modului "Încălzire" sau "Răcire" se efectuează automat. Exemplu: 1. Să presupunem că trebuie să menținem temperatura în cameră încălzind-o în intervalul de la + 18 ° C la + 21 ° C: - setați temperatura de pornire + 18 ° C - setați temperatura de oprire + 21 ° C Dispozitivul detectează automat că este selectat modul "Încălzire", în timp ce: - dacă temperatura este mai mare de + 21 ° C, sarcina va fi oprită, când temperatura scade la + 18 ° C - dispozitivul va porni sarcina și când temperatura va atinge + 21 ° C, va opri sarcina, apoi în cerc - dacă temperatura este sub + 18 ° C - dispozitivul va porni sarcina, atunci când temperatura crește la + 21 ° C - dispozitivul va opri sarcina, când temperatura scade la + 18 ° C - dispozitivul va porni sarcina, apoi într-un cerc 2.Să presupunem că trebuie să menținem temperatura în unitatea de refrigerare prin răcire în intervalul de la -4 ° C la -6 ° C - setați temperatura de pornire -4 ° C - setați temperatura de oprire -6 ° C Dispozitivul detectează automat că este selectat modul „Răcire”, în timp ce: - dacă temperatura este mai mică -6 ° C (de exemplu -8 ° C), sarcina va fi oprită, când temperatura crește la -4 ° C - dispozitivul va porni sarcina, când temperatura atinge -6 ° C - dispozitivul va opri sarcina - dacă temperatura este peste -4 ° C, dispozitivul va porni sarcina, când temperatura scade la -6 ° C - dispozitivul va deconecta sarcina, când temperatura atinge -4 ° C - sarcina va fi pornită, apoi - în cerc

Dacă unul dintre pragurile de temperatură se află în intervalul de temperatură negativ și al doilea în pozitiv, atunci modul „Încălzire” sau „Răcire” va fi detectat automat și dispozitivul va funcționa conform algoritmilor descriși mai sus.

3. Mod de încălzire / răcire o singură dată la o anumită temperatură

Nu este întotdeauna necesar să se mențină o temperatură constantă. De exemplu, dimineața și seara, este necesar să încălziți apa în titan de casă (sau în titan cu o unitate de control defectă) la o anumită temperatură sau să răciți ceva periodic. Acest mod este util doar în astfel de cazuri. 1. Să presupunem că, la sarcina nr. 1, trebuie să încălzim periodic apa până la + 90 ° C: - pentru temperatura de pornire, setați valori zero - setați temperatura de oprire la + 90 ° C - când trebuie să activați acest mod - apăsați butonul numărul 2, în timp ce dacă temperatura este mai mare de + 90 ° C - sarcina va rămâne oprită, dacă temperatura este sub + 90 ° C - dispozitivul va porni sarcina , când temperatura atinge + 90 ° C - dispozitivul va deconecta sarcina. Următoarea pornire este posibilă numai prin apăsarea butonului №2. 2. Să presupunem că, la sarcina nr. 2, uneori este necesar să se răcească ceva la o temperatură de -15 ° C: - pentru temperatura de pornire, setați valori zero - setați temperatura de oprire la -15 ° C - când trebuie să porniți acest mod - apăsați butonul numărul 3, în timp ce dacă temperatura sub -15 ° C - sarcina va rămâne în starea oprită, dacă temperatura este peste -15 ° C - dispozitivul se va roti pe sarcină, când temperatura atinge -15 ° C - dispozitivul va deconecta sarcina. Următoarea pornire este posibilă doar prin apăsarea butonului №3.

4. Deconectarea canalelor de control al sarcinii

Dacă nu se utilizează niciun canal sau ambele canale - în acest caz, aceste canale trebuie dezactivate. Canalul (canalele) este deconectat scriind valori zero la toate setările. Din acest motiv, controlul temperaturii la setarea pragurilor de pornire / oprire la 0 ° C nu este posibil.

Principiul de funcționare

Indiferent de tip, designul termostatelor corespunde unei scheme generale. Dispozitivul este format din 3 module cheie (blocuri):

• un senzor de temperatură pentru un cazan de încălzire cu un element sensibil la temperatură;
• bloc de setări;
• Unitatea de comandă.

Un senzor termic cu un element sensibil la temperatură monitorizează gradul de încălzire a mediului înconjurător. Modificările temperaturii ambiante determină modificări ale parametrilor fizici ai elementului, care sunt capturați de unitatea de control. Unitatea de control, la rândul său, transmite un semnal către unul dintre dispozitivele executive:

• supapă mecanică;
• releu electromagnetic;
• dispozitiv digital (analog) care efectuează postprocesarea semnalului.

Scopul funcțional al tunerului este de a fixa valorile parametrilor, a căror realizare inițiază funcționarea termostatului în sine.

Instalarea unui regulator de temperatură pentru un cazan de încălzire se efectuează cu respectarea obligatorie a anumitor condiții obligatorii:

• Dispozitivul trebuie protejat de radiațiile UV.
• Senzorul extern este instalat în locuri caracterizate de o temperatură ambiantă stabilă (fără apropiere de dispozitive de încălzire, curenți etc.).
• Senzorul este montat la înălțimea recomandată de producător.
• Este inacceptabil să acoperiți dispozitivul cu ecrane, perdele, mobilier etc.

Tipuri de relee termice

Cel mai simplu (de asemenea, cel mai ieftin) controler de temperatură arată ca o mică unitate electronică cu un buton de reglare a temperaturii, montat pe perete și conectat la actuator cu fire. Prin funcționalitate, regulatoarele sunt împărțite în următoarele vederi:

1. Cu posibilitatea de programare. Acestea sunt echipate cu afișaje cu cristale lichide și pot fi conectate prin cablu sau fără fir la obiectul controlat. Programul poate fi proiectat în așa fel încât, în absența oamenilor, temperatura să scadă, iar cu o oră înainte de întoarcerea lor, să crească.
2. Programabil cu un modul GSM, care permite controlul de la distanță al instalației prin intermediul mesajelor SMS. Modelele avansate au aplicații speciale pentru instalare pe smartphone-uri.
3. Regulatoarele sunt alimentate cu baterii, adică au o autonomie deplină. Dezavantajul este că bateriile trebuie schimbate în mod regulat.
4. Măsurarea temperaturii exterioare fără fir cu senzori. Acestea sunt considerate cele mai eficiente, deoarece oferă principiul reglării, ținând seama de schimbarea temperaturii din exterior.

La programare termostate clasificat ca:

1. Cameră modele. Acest grup de dispozitive este montat în orice locație, deoarece nu există cerințe pentru acestea. Cu toate acestea, înălțimea de instalare trebuie să fie de cel puțin 0,8 m de podea. Temperatura la podea este semnificativ mai scăzută, mai ales dacă fereastra sau ușa unei camere neîncălzite sunt deschise. Dispozitivul nu trebuie expus la fluxurile de aer cald de la dispozitivele de încălzire, inclusiv de la panoul posterior al frigiderului. Panoul termostatului trebuie amplasat într-un loc umbrit, astfel încât razele soarelui să nu afecteze funcționarea acestuia. Dacă regulatorul funcționează de la un senzor la distanță, atunci trebuie îndeplinite cerințele de mai sus și panoul este montat oriunde.
2. Temperatura releele de supape (TRV) sunt utilizate cu un cazan cu dublu circuit și sunt proiectate pentru a controla supapele instalate pe conductele de încălzire. Acest lucru vă permite să reglați gradul de încălzire a radiatoarelor de încălzire din fiecare cameră și să economisiți energie.
3. De protecţie termostatele protejează sistemul de încălzire de pătrunderea purtătorului de căldură cu o temperatură ridicată în el. Acest lucru este necesar în cazurile în care au fost utilizate țevi din plastic sau elemente vechi din fontă pentru construcția sistemului de încălzire. Temperaturile ridicate se pot deforma și rupe. Termostatul oprește automat cazanul la depășirea temperaturii limită setate.
4. Zpe net termostatele sunt concepute pentru a controla și regla temperatura în zone mari, de exemplu, în magazinele mari, prin urmare nu sunt practic utilizate în sectorul privat. Acestea funcționează împreună cu sistemul ventilatorului pe principiul distribuției fluxului de căldură, permițându-vă să mențineți temperatura setată în fiecare secțiune.

Supapă termostatică de reglare

Acest dispozitiv de reglare, numit supapă termostatică (supapă), este cea mai simplă soluție la problema obținerii unui purtător de căldură cu o anumită temperatură. Rezultatul se obține amestecând apă rece și caldă. Controlul temperaturii lichidului de răcire se efectuează nu prin controlul cazanului de încălzire, ci prin schimbarea intensității fluxului de lichid de răcire prin radiator.

Designul dispozitivului este destul de simplu și include două elemente principale:

• Supapa în sine (supapă), care este, de fapt, o supapă de închidere obișnuită care închide deschiderea de la intrarea în radiatorul de încălzire.Suprapunerea are loc total sau parțial, ceea ce, în esență, determină cantitatea de lichid de răcire trecut.
• Element termostatic cu termocilindru umplut cu un lichid special (gaz) care se extinde la schimbarea temperaturii lichidului de răcire.

În plus, supapa termostatică poate fi considerată o adăugare eficientă la termostatele mecanice sau electronice. Avantajele acestor dispozitive sunt costul redus și ușurința de utilizare, cu toate acestea, trebuie să verifice periodic parametrii de funcționare.

Sfaturi utile

Pentru a asigura o funcționare de înaltă calitate și neîntreruptă a termostatului cazanului și a întregului sistem de încălzire în ansamblu, este necesar să se ia în considerare unele nuanțe. În acest sens, câteva sfaturi utile:

• Achiziționarea de echipamente de control este precedată de un calcul care ia în considerare parametri precum temperatura necesară și aria camerei încălzite. Acest calcul va evita eficiența scăzută a sistemului și problemele legate de cablurile electrice, care sunt inevitabile la conectarea echipamentelor grele.
• În ciuda compatibilității destul de bune a termostatelor cu majoritatea modelelor de cazane de încălzire, utilizarea echipamentelor de la un producător va oferi nu numai ușurința instalării, ci și ușurința utilizării.
• Dacă aveți dubii cu privire la necesitatea de a cumpăra echipamente scumpe, cumpărați o opțiune (mecanică) mai ieftină și testați-i capacitățile. Poate că funcționalitatea sa va fi suficientă.
• Înainte de instalarea termostatului, efectuați măsuri de izolare termică într-o cameră încălzită, deoarece pierderile mari de căldură vor nega eficiența dispozitivului.

Rezumând cele de mai sus, putem afirma că termostatele pentru cazanele de încălzire (circuite de apă, aparate pe gaz) sunt poziționate din ce în ce mai mult ca echipamente de sistem de încălzire de neînlocuit care asigură economii de energie, căldură confortabilă și confort în cameră.